文档介绍：第一节曲柄连杆机构的受力及运动分析
一、运动分析
活塞组、连杆小头:上下往复运动;
连杆大头、杆身、连杆盖:主要做左右摆动,同时伴有上下往复运动;
曲轴、飞轮:主要做旋转运动。
以上各零部件均是做变速运动、周期性的。
二、受力种类及受力分析
1)     气体作用力(主要)
(1)作功行程
Fp分解为Fp1 和Fp2:
Fp2:垂直于缸壁,使活塞与缸壁之间产生侧压力。
Fp1:沿着连杆方向,作用在曲柄销上。
Fp1 继续分解为:
Fr:沿着曲柄方向。
Fs:为曲柄垂直方向,对曲轴产生一有用力矩:
T=S*R
(2)压缩行程
Fp'分解为Fp’1 和Fp’2:
Fp’2:垂直于缸壁,使活塞与缸壁之间产生侧压力。
Fp’1:沿着连杆方向,作用在曲柄销上。
Fp’1 :继续分解为:
Fr’:沿着曲柄方向。
Fs’:为曲柄垂直方向,对曲轴产生一阻力矩。
第二节机体组
一、气缸体-曲轴箱(水冷、风冷)
1、气缸体-曲轴箱结构形式
1)一般式气缸体:曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上。加工简单容易。如492QA发动机的气缸体。
2)龙门式气缸体:曲轴轴线与气缸体下表面不在同一平面上。工艺性差,刚度、强度较好。如6102发动机的气缸体。
3)隧道式气缸体:为了安装滚动轴承,曲轴座孔加工成隧道式,曲轴为组合式曲轴。结构刚度最好。如6135发动机。
2、工作条件和材料
1)气缸工作条件:
气缸受到高温、高压的冲击;受到腐蚀;活塞在气缸里作高速运动而受到磨损等。
2)材料:优质合金铸铁。
但是为了降低成本,通常是机体用灰铸铁,气缸孔用优质合金铸铁,而采用气缸套。
3、气缸套
1)干式气缸套
外表面不直接与冷却水接触;壁厚1~3mm;外表面加工精度高,与气缸孔配合紧密,不易漏水、漏气。多用于功率较小的汽油机上或不用。
2)湿式气缸套
外表面直接与冷却水直接接触;壁厚5~9mm;外表面加工较粗糙;设置有漏水密封装置;冷却效果优于干式;刚性差;多用于车用柴油机上。
二、气缸盖
1、作用
封闭气缸上部;与活塞顶部和气缸壁一起构成燃烧室;是配气机构的多数零件的安装机体。
2、工作条件和材料
1)工作条件:受到高温、高压的冲击;受到腐蚀作用。
2)材料:灰铸铁、合金铸铁、铝合金(汽油机用)
3、结构形式
1)整体缸盖:一台发动机一个气缸盖。
结构较紧凑,零件数目少,成本低,发动机的总长度减少;但刚性差,易变形,使得发动机的密封性下降,系列化程度差,加工报废率高;适用于缸径<105mm的发动机。
2)块状缸盖:2缸或2缸以上共用一个缸盖。
适用于105mm<缸径<160mm的发动机。
3)单体缸盖:一缸一个缸盖。
缸径>105mm可用;缸径>120mm的优先采用;缸径>160mm 都采用。
4、汽油机燃烧室
1)对汽油机燃烧室的要求
(1)有利于提高热效率
(2)有利于排气净化
(3)有利于换气
(4)有利于燃烧平静
(5)有利于组织气流运动
2)几种典型燃烧室:
(1)盆型:结构简单,但不够紧凑。
(2)楔型:结构简单,较紧凑,能形成挤气流,但使得HC排放增加。
(3)半球型:结构紧凑,但配气机构复杂,工作较粗暴,多用于高速汽油机。
三、气缸垫:多用金属石棉衬垫。
四、缸盖螺栓:
拧紧:从中间往两边依次对角分次进行;
拧松:从两边往中间依次对角进行
五、油底壳:放油螺塞带磁性,对随着润滑油进入油底壳的铁屑进行吸附。